螺栓连接处是否应添加波形弹簧垫圈？

我们在机械设备中经常看到，有的螺栓连接使用垫圈，有的螺栓连接不使用垫圈，有的螺栓连接使用平垫圈，有的螺栓连接使用平垫圈。 波形弹簧垫圈有的使用波形弹簧垫圈，有的使用平垫圈。我们是否应该在我们的 设计?今天，我将与大家分享一些 知识 关于螺栓连接设计

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平垫圈

在需要经常拆卸螺栓的情况下，为了保护连接部件的表面不被划伤，一般需要在螺母或螺栓头的位置放置一个平垫圈。这样，连接部件的表面就不会被划伤，特别是对于经过精密加工的表面。

在一些要求摩擦系数比较准确的接头中，没有单独测试摩擦系数的要求。例如，在风电的螺栓连接中，一般是采购螺栓、螺母和垫圈的连接副。

这种情况下，螺栓、螺母和垫圈都是由同一厂家提供的，螺栓厂家需要对螺母和垫圈进行相应的处理，以保证螺母和垫圈之间摩擦系数的一致性。同时要求供方进行扭矩系数测试，以满足技术要求。

当螺栓强度相对较高，而连接部件的容许压应力相对较低时。例如，对汽车轻量化的要求越来越高。在车身甚至底盘结构件中，大量使用了轻质连接技术和结构。为了降低螺栓连接中被连接部件支承面上的压应力，防止出现挤压和永久塑性变形，一般需要添加平垫圈。

此外，在螺栓连接中，螺栓头或螺母支承面的压力传递呈喇叭状逐渐扩大。支承面越大，压应力就越小。因此，增加一个平垫圈可以减小轴承表面的压应力。 接触 保证螺栓连接的有效性。

对于需要密封的连接，增大接合面上应力锥的应力分布直径。这样，添加垫片就可以保证密封效果。

在某些场合，如汽车大多使用冲压件和焊接件，两件零件之间的孔的位置不能很好地精确匹配。为了保证两个连接件之间螺栓孔的一一对应，我们需要增大孔的直径来补偿孔的位置偏差。当螺栓孔超出标准要求时，压应力就会超过连接件的强度。 材料在这种情况下，有必要添加一个平垫圈。

有时为了安装调整的方便，如控制臂支架与控制台的连接，会将两个螺栓连接中的其中一个螺栓孔做成长孔，以便工件的安装位置在一定范围内进行调整。加厚平垫圈，更具体地说，甚至使用专用垫圈或垫圈。

波形弹簧垫圈

波形弹簧垫圈的主要用途是放松，一般用于螺栓预紧力不高、动载荷小的场合。目前大量试验已证实波形弹簧垫圈的防松作用不大。因此，对于预紧力比较大、连接比较重要的紧固场合，不建议使用波形弹簧垫圈。

但是，对于电气连接接头来说，波形弹簧垫圈对于最终的完全松动还是有一定的影响的，尤其是在松动到一定程度时，预紧力较小时，还是会存在一定的预紧力。此时，没有波形弹簧垫圈的作用仍然可以起到一定的作用。

当螺栓的夹紧长度较短时，螺栓的应力松弛明显，波形弹簧垫圈可以补偿应力松弛。当然，此时可以考虑使用碟形弹簧来代替弹簧垫圈，碟形弹簧可以更均匀地分配轴向压力。

实验表明，在动载条件下，高强度螺栓连接用波形弹簧垫圈几乎没有防松作用，而且还会造成螺栓夹紧力迅速衰减。因此，国外高强度螺栓连接很少采用波形弹簧垫圈。

螺栓连接什么情况下需要使用垫圈，我们已经说的比较清楚了，那么什么情况下不能使用垫圈呢？

剪应力螺栓（扩孔螺栓）的连接一般不需要垫圈。首先，剪应力螺栓不需要太大的预紧力，工作时不承受轴向力。在这种情况下，螺栓孔一般都比较小。螺母或螺栓头的承载面一般较大，被连接件可以承受而不降低压应力。

当使用法兰面螺母或螺栓时，由于法兰面螺栓或螺母的接触面积较大，通常不再需要垫圈来增加接触面积并减少压应力。

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